题目内容

【题目】质谱仪是分析同位素的重要工具，其原理简图如图所示。容器A 中有电荷量均为+q、质量不同的两种粒子，它们从小孔S1不断飘入电压为U 的加速电场（不计粒子的初速度），并沿直线从小孔S2（S1与S2连线与磁场边界垂直）进入磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向外的匀强磁场，最后打在照相底片D上，形成a、b两条“质谱线”。已知打在a处粒子的质量为m。不计粒子重力及粒子间的相互作用。

（1）求打在a处的粒子刚进入磁场时的速率v；

（2）求S2距a 处的距离xa；

（3）若S2距b处的距离为xb，且xb=，求打在b处粒子的质量mb（用m表示）。

【答案】(1) (2) (3) mb=2m

【解析】

（1）粒子经过电压为U的电场，由动能定理有

①

可得

（2）粒子通过孔S2进入匀强磁场B做匀速圆周运动，有

②

③

联立①②③式可得

④

（3）同（2）可得

⑤

联立④⑤式并代入已知条件可得

mb=2m

练习册系列答案
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【题目】如图所示，半圆形竖直光滑轨道bc固定在水平地面上，轨道半径R＝0.6m，与水平粗糙地面ab相切，质量m2＝0.2kg的物块B静止在水平地面上b点，另一质量m1＝0.6kg物块A在a点以v0＝10m/s的初速度沿地面滑向物块B，与物块B发生碰撞（碰撞时间极短），碰后两物块粘在一起，之后冲上半圆轨道，到最高点c时，两物块对轨道的压力恰好等于两物块的重力．已知ab两点间距L＝3.6m，A与B均可视为质点，空气阻力不计，g取10m/s2．求：

（1）物块A与B刚碰后一起运动的速度v；

（2）物块A和地面间的动摩擦因数μ．

【题目】如图所示，设想在真空环境中将带电导体球靠近不带电的导体。若沿虚线1将导体分成左右两部分，这两部分所带电荷量分别为Q左、Q右；若沿虚线2将导体分成左右两部分，这两部分所带电荷量分别为Q'左、Q'右。下列推断正确的是

A.Q左+Q右可能为负

B.Q左+Q右一定等于Q'左+Q'右

C.导体内虚线1上各点的场强小于虚线2上各点的场强

D.导体内虚线1上各点的电势小于虚线2上各点的电势

【题目】1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法不正确的是 (　　)

A.带电粒子由加速器的中心附近进入加速器

B.带电粒子由加速器的边缘进入加速器

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(1)变压器的输入功率和电压表的示数；

(2)将开关S闭合，定性分析电路中三只电表的示数变化情况．

【题目】如图所示，平行金属板中带电质点原来处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，的阻值和电源内阻相等，当滑动变阻器的滑片向端移动时，则（ ）

A.消耗的功率逐渐减小

B.电流表读数减小，电压表读数增大

C.电源的输出功率逐渐增大

D.质点将向上运动

【题目】图甲是验证机械能守恒定律的装置，气垫导轨上安装了1、2两个光电门，滑块上固定一竖直遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连，细线与导轨平行.

（1）用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度为_____mm.

（2）在调整气垫导轨水平时，滑块不挂钩码和细线，接通气源后，给滑块一个初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间.为使气垫导轨水平.可采取的措施是______.

A.调节P使轨道左端升高一些 B.调节P使轨道左端降低一些

C.遮光条的宽度应适当大一些 D.滑块的质量增大一些

（3）正确进行实验操作，测出滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m，遮光条的宽度用d表示，已知重力加速度为g.现将滑块从图示位置由静止释放.

①若滑块经过光电门2时钩码未着地，测得两光电门中心间距L，由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2，则验证机械能守恒定律的表达式是_____.

②若滑块经过光电门2时钩码已着地，为验证机械能守恒定律，已测得钩码初始位置离地的髙度h，还需测量的一个物理量是_____.

【题目】如图所示，光滑四分之一圆弧形轨道AB与粗糙水平轨道BD的B端平滑连接，圆弧轨道半径R=0.40m，整个装置处理在竖直平面内。有一质量m=0.10kg的物块P（可视为质点）放在与圆心等高的A点，从静止开始滑下，与水平轨道上C点质量也为m的静止物块Q发生弹性碰撞，BC的距离L=1.0m，水平地面BD与物块P、Q之间的动摩擦因数μ=0.2，求

（1）物块P运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨的压力；

（2）碰撞后瞬间物块Q的速度大小；

（3）若在D处放上一竖直的弹性挡板，CD间距也为L=1.0m，P物块释放点离水平轨道的高度为h，要使PQ之间只发生一次碰撞，求h的取值范围。（P可以从圆轨道上或A点正上方某位置释放）

【题目】如图，一个半径为L的半圆形硬导体AB以速度，在水平U型框架上匀速滑动，匀强磁场的磁感应强度为B，回路中的电阻为，半圆形硬导体AB的电阻为，其余电阻不计，则半圆形导体AB切割磁感线产生感应电动势的大小及AB之间的电势差分别为(　 )

A.，B.，C.，D.，

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